Composición Quimica

COMPOSICIÓN QUÍMICA Y COMPORTAMIENTO FISICOQUÍMICO DE LOS PRINCIPALES CONSTITUYENTES DEL TRIGO.

1. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DE LA PLANTA DEL TRIGO

Como se muestra en la “tabla 1” el trigo pertenece a la familia de las gramíneas (Poaceae), al género Triticum.

2. ESTRUCTURA DEL TRIGO

El grano de trigo tiene una estructura compleja, con forma alargada, una única semilla de 6 a 8 mm de largo y de 3 a 4 mm de ancho; presenta en la parte opuesta al embrión, una barbilla o pincel. El tamaño de los granos varía ampliamente según la variedad y según la posición en la espiga.

Los granos de trigo son redondeados en la parte dorsal (el mismo lado del germen) y poseen un surco a lo largo de la parte ventral (lado opuesto al germen). El surco, que abarca aproximadamente toda la longitud del grano, penetra casi hasta el centro.

Los dos carrillos pueden llegar a tocarse ocultando así la verdadera profundidad del surco. Este surco no solamente dificulta la separación del salvado del endospermo, sino que constituye un foco de contaminación de microorganismos y de polvo.

Ilustración de partes del grano de trigo

Cortes longitudinales y transversales de un grano de trigo

La textura y color de los granos de trigo, varía en gran medida. El color, generalmente blanco o rojo (aunque también puede ser púrpura), depende del pigmento de la cubierta de la semilla. La presencia y tipo de pigmentos es una función genética y por tanto puede ser objeto de manipulación por parte del seleccionador para conseguir el color deseado.

2.1. PERICARPIO

El pericarpio rodea toda la semilla y está constituido por varias capas.

El pericarpio interior está formado por:

2.1.1. Células intermedias:

No cubren por completo el grano.

2.1.2. Células cruzadas:

Son largas y cilíndricas, tienen su eje longitudinal perpendicular al eje longitudinal del grano. Las células cruzadas están densamente dispuestas con poco o nada de espacio intercelular.

2.1.3. Células tubulares:

No cubren por completo el grano, son del mismo tamaño y forma general que las células cruzadas, pero tienen sus ejes longitudinales paralelos al eje longitudinal del grano. No están encajadas muy densamente, por lo que queda mucho espacio intercelular.

El pericarpio comprende el 5% del grano, y está formado aproximadamente por un 6% de proteínas, un 2% de cenizas, un 20% de celulosa y 0.5% de grasa.

2.2. TESTA Y EPIDERMIS NUCLEAR

La cubierta de la semilla está unida firmemente a las células tubulares por su lado exterior y a la epidermis nucelar por el interior. La cubierta de la semilla está compuesta por tres capas:

- Cutícula exterior gruesa

- Capa pigmentada (en los trigos coloreados)

- Cutícula interior fina

La cubierta de semilla del trigo blanco tiene dos capas de células comprimidas de celulosa, con poco o nada de pigmento.

La epidermis nucelar o capa hialina, está unida estrechamente, tanto a la cubierta de la semilla como a la capa de aleurona.

2.3. CAPA ALEURONA (2.5% - 3.5%)

La capa de aleurona rodea el grano por completo, incluyendo el endospermo feculento y el germen. Desde el punto de vista botánico, es la capa exterior del endospermo. Las células de aleurona tienen paredes gruesas, su forma es esencialmente cúbica y carecen de almidón.

Su composición es fundamentalmente celulósica. Las células de aleurona poseen un núcleo grande y numerosos gránulos de aleurona. La estructura y composición de los granos de aleurona es compleja.

La capa de aleurona es relativamente rica en cenizas, proteínas, fósforo total y fósforo de fitatos, grasa y niacina. Es más rica en tiamina y riboflavina que otras partes del salvado y su actividad enzimática es alta.

2.4. GERMEN O EMBRIÓN

Está constituido por dos partes principales:

- Eje embrionario (raíz y tallo rudimentarios)

- Escutelo, que tiene el papel de almacén.

El germen es relativamente rico en proteína (25%), azúcar (18%), aceite (16% del eje embrionario y 32% del escutelo) y cenizas (5%). No contiene almidón, pero es bastante rico en vitamina B además de muchas enzimas. El germen es muy rico en vitamina E (tocoferol total). Los azúcares son principalmente sacarosa y rafinosa.

2.5. ENDOSPERMO

El endospermo feculento, excluyendo la capa de aleurona, está constituido por tres tipos de células:

 Periféricas: de estas está compuesta la primera fila de células incluida dentro de la capa de aleurona, generalmente son pequeñas, con diámetros iguales en todas las direcciones o ligeramente elongados hacia el centro del grano.

 Prismáticas: están rodeadas por células periféricas, se extienden hacia el interior.

 Centrales: se encuentran en el interior de las células prismáticas; su tamaño y forma son más irregulares que las otras dos células.

Las paredes celulares del endospermo, están formadas por pentosanos, otras hemicelulosas y b-glucanas, pero no por celulosa. El contenido y las paredes celulares de las células del endospermo constituyen la harina. Las células están repletas de gránulos de almidón incluidos en una matriz proteica.

En resumen, el endospermo del trigo varía en textura (dureza) y en el aspecto (cualidad vítrea). En general, los trigos blandos y ricos en proteína, son más vítreos que los trigos blandos pobres en proteína; y los trigos duros y pobres en proteína, son más opacos que sus correspondientes ricos en proteínas. La dureza es producida por la fuerza de unión entre la proteína y el almidón en el endospermo. La transparencia, es el resultado de la escasez de cavidades aéreas en el grano. No está claro el mecanismo de control, pero parece estar relacionado con la cantidad de proteína.

3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TRIGO

En la siguiente tabla, aparece reflejada la composición química de las diferentes partes del grano de trigo y del total de las mismas.

Parte del grano (% de la masa del grano Proteínas Materias minerales Lípidos Celulosa Hemicelulosas Almidón

Pericarpio (4%) 7-8 3-5 1 25-30 35-43 0

Tegumento seminal (1%) 15-20 10-15 3-5 30-35 25-30 0

Epidermis nuclear envuelta proteica (7-9%) 30-35 6-15 7-8 6 30-35 10

Germen (3%) 35-40 5-6 15 1 20 20

Endospermo (82-85%) 8-13 0,35-0,60 1 0,3 0,5-3,0 70-85

GRANO ENTERO (100%) 10-14 1,6-2,1 1,5-2,5 2-3 5-8 60-70

Como puede apreciarse, materias celulósicas y hemicelulosas están casi ausentes en la parte central del endospermo, mientras que el almidón no aparece en los tejidos externos. Las proteínas se encuentran en elevada proporción en la zona comprendida entre el tegumento seminal y la capa de aleurona. El contenido en lípidos es elevado en el germen (15%) y un poco más débil en las cubiertas externas de la semilla (7-8%) Las vitaminas en baja proporción, se encuentran principalmente en la zona situada entre el tegumento seminal y el germen.

3.1. Agua

El contenido en humedad del trigo es variable y depende del clima y del ambiente donde se ha cultivado. Oscila entre 8-18%. En el caso de que el grano esté muy húmedo, para su conservación es necesario efectuar un proceso de secado antes de almacenarlo.

3.2. Hidratos de carbono

Los hidratos de carbono representan el 90% del peso seco de los granos de cereales. Constituidos principalmente por:

- Almidón: 60% del total en el cereal

- Hemicelulosas: el 5%

- Celulosa: 2%

- Azúcares libres: 3%

3.2.1. Almidón

Los cereales almacenan energía en el grano en forma de almidón. La cantidad de almidón contenido en el grano es del 60% aproximadamente. Por esto, gran parte del alimento consumido por los humanos, está en forma de almidón; una fuente excelente de energía. El almidón está compuesto fundamentalmente por glucosa y aunque se pueden encontrar otros elementos en pequeñas cantidades, estos han aparecido a niveles tan bajos que no se ha podido determinar si son oligoelementos del almidón o contaminantes no eliminados en el proceso de extracción. Entre estas sustancias menores destaca la presencia de lípidos y también de minerales como el fósforo y nitrógeno, el primero en forma de fosfolípidos y el segundo bien como componente proteico o lipídico.

Básicamente el almidón está constituido por polímeros de α-D-glucosa pudiéndose distinguir dos tipos:

- Amilosa

- Amilopéctina

Amilosa

Se trata de un polímero lineal de α-D-glucosa unidas por enlaces glucosídicos α-1,4. Debido al enlace α-1,4 los anillos de glucosa no se encuentran en una misma zona planar por lo que la amilosa no es una cadena plana sino que forma un ángulo cada glucosa con su anterior, dando lugar a una hélice tubular estabilizada con puentes de hidrógeno. El peso molecular de la amilosa es del orden de 250,000 pero varía mucho dependiendo de la especie, variedad y estado de maduración. Se presenta en forma cristalina debido al gran número de enlaces por puentes de hidrógeno existentes entre grupos

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